24.07.2014, 12:43
ВЛ85 (WŁ85) -dwunastoosiowy (2*Bo'Bo'Bo') dwuczłonowy elektrowóz towarowy prądu zmiennego, kolei rosyjskich (pierwotnie radzieckich). Zdaniem autora artykułu http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%9B85 był najmocniejszym elektrowozem świata do czasu pojawienia się loków serii IORE koncernu górniczego LKAB.
Potocznie nazywany бык (byk) ze względu na charakterystyczny wygląd i duże rozmiary lub «выпрямитель кривых» (czyt. 'wypriamitiel' kriwych' – prostownik krzywych) ze względu na znaczną długość
Genezę konstrukcji i budowę elektrowozu ВЛ85 przedstawiam według książki: Вита́лий Алекса́ндрович Ра́ков «Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985», Moskwa, Транспорт, 1990 (Rozdział III/4), na której zresztą bazuje i opis tego loka w Wikipedii.
Zainteresowanym dokładnym opisem budowy, po rosyjsku, z rysunkami i instrukcją obsługi polecam stronę http://poezdvl.com/vl85/index.html
Schemat rozmieszczenia aparatury w pudle lokomotywy (autor Vivan 755) jest w Wikipedii -strona http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%9B85 w ok. 1/3 wysokości od góry.
Tłumaczę opis symboli:
1- blok aparatów niskiego napięcia (przkształtniki, sterowanie automatyczne itp.)
2- sprężarka z silnikiem
3- blok aparatów maszyn pomocniczych
4 – odbierak prądu
5 – wyłącznik główny
6 – główne zbiorniki powietrza
7 – cięgno trakcyjne
8 – silnik trakcyjny
ББР ['BBR'] – blok oporników balastowych [pewnie do hamowania oporowego]
МВ ['MW'] – wentylator
ВИП [WIP] – przekształtnik trakcyjny (prostownikoinwertor)
БСА ['BSA'] – blok aparatów silnoprądowych
Wszystkie elektrowozy towarowe budowane dla SŻD przed 1983 rokiem były sześcio- albo ośmioosiowe. Dla bardzo ciężkich składów istniała możliwość trakcji ukrotnionej dwoma elektrowozami ВЛ80С, czyli w sumie mieliśmy 16 osi napędzanych sterowanych przez jednego maszynistę. W elektrowozach serii ВЛ80С wyprodukowanych od drugiej połowy roku 1983 doszła jeszcze możliwość sterowania trzema sekcjami przez jednego maszynistę. (czyli 12 osi), tak jak to jest możliwe także w lokomotywach prądu stałego serii ВЛ11. Praca trzech sekcji pochodzących z lokomotyw dwuczłonowych jest niewygodna, ponieważ nie ma możliwości przejścia wewnątrz wzdłuż całej lokomotywy. Ponadto mamy jedną zbędną kabinę wraz z całym kosztownym wyposażeniem. Ponieważ lokomotywa dwuczłonowa dwunastoosiowa jest tańsza w produkcji i naprawach niż trzy sekcje czteroosiowe każda z kabiną, ВЭлНИИ (Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения – Wszechzwiązkowy Instytut Naukowo-Badawczy i Projektowo-Konstrukcyjny Budowy Elektrowozów, założony w 1958 r., obecnie działa pod nazwą Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения , tj. Wszechrosyjski... itd., w formie giełdowej spółki akcyjnej, mieści się w Nowoczerkasku; oficjalna strona http://www.velnii.ru/ ), opracował projekt elektrowozu dwuczłonowego dwunastoosiowego na prąd zmienny.
Projektowaniem kierował zastępca dyrektora ВЭлНИИ -В. Я. Свердлов [W. Ja. Swierdłow]
Na podstawie tego projektu НЭВЗ (czyli «Новочерка́сский электровозострои́тельный завод» -”Nowoczierkasskij eliektrowozostroitielnyj zawod” -Zakład Budowy Elektrowozów w Nowoczerkasku, obecnie sp. z o.o. pod pełną nazwą ООО "Производственная компания «Новочерка́сский электровозострои́тельный завод» , strona http://www.nevz.com/ )
w maju 1983 r. zbudował próbny elektrowóz, oznaczony ВЛ85-001 (gdzie litery WŁ oznaczają Władimir Lenin). Obecnie maszyna ta jest czynna, stacjonuje -jak całe życie po zakońćzeniu badań w lokomotywowni ТЧЭ-2 Нижнеудинск (TczE2-Niżnieudinsk) Kolei Wschodniosyberyjskiej:
http://trainpix.org/vehicle.php?vid=18319
Tu mamy fotkę przed fabryką (z archiwum instytutu ВЭлНИИ) http://trainpix.org/photo/48449/
tu już 1984 rok na torach doświadczalnych w Szczerbince http://trainpix.org/photo/95204/
a tu – niedziela 20. marca 2011 r. na szlaku Чита-II - Антипиха (Czyta II. - Antipicha) w Kraju Zabajkalskim: http://trainpix.org/photo/31513/
W tym samym roku z fabryki wyjechał drugi elektrowóz -ВЛ85-002 -też czynny, też cały czas pracuje w tym samym depo co nr 001:
http://trainpix.org/vehicle.php?vid=18320
Tu mamy nr 002 w ЭК ВНИИЖТ Щербинка (ośrodek badawczy w Szczerbince) http://trainpix.org/photo/95205/ ,
a tu -w niedziele 7. lipca 2013 jedzie szlakiem Красноярск-Восточный - Сорокино (Krasnojarsk Wschodni – Sorokino) http://trainpix.org/photo/66757/ .
Projektowanie i budowa elektrowozu ВЛ85 były poprzedzone długotrwałymi rozważaniami specjalistów trakcyjników, jakie typy elektrowozów będą budowane w dwunastej pięciolatce (186-1990 r.) i potem. Występowały dwa zasadnicze poglądy. Pierwszy – że dla ruchu towarowego należy budować wyłącznie sekcje czteroosiowe i z nich w zależności od brutta pociągu i profilu szlaku zestawiać ad hoc takie lokomotywy, jak potrzeba, nawet odpinając zbędną sekcję jak pociąg wjedzie na bardziej poziomy odcinek. Drugi pogląd głosił, że należy dysponować lokomotywami złożonymi tak z sekcji sześcioosiowych jak i czteroosiowych, ale z wykorzystaniem jednego typu silników trakcyjnych, zestawów kołowych, przekładni trakcyjnych i urządzeniach sterowniczych- tak, zęby w razie konieczności można było łączyć ze sobą sekcje o różnej liczbie osi, tak, ze dałby się zestawić lokomotywę o dolnej parzystej liczbie osi od 8 do 18. ВЛ85 zestawiony z dwóch sekcji sześcioosiowych jest częściową realizacją drugiej koncepcji. Jego długość w osiach sprzęgów wynosi 45000 mm, podczas gdy trzy sekcje ВЛ80С mają 49260 mm, czyli przeszło 4 metry więcej.
Dwa elektrowozy doświadczalne przeszły próby na okrężnym torze НЭВЗ, potem badania trakcyjno-energetyczne na torze doświadczalnym ВНИИЖТ w Szczerbince, dynamiczne oraz oddziaływania na tor na szlaku Белореченская - Майкоп (Biełorieczeńska – Majkop Kolei Północnokaukaskiej - Северо-Кавказская железная дорога). Badania eksploatacyjne odbywały się na liniach: Мариинск — Красноярск — Тайшет (Mariinsk – Krasnojarsk – Tajszet), Абакан - Тайшет — Лена (Abakan – Tajszet - Lena) oraz na Kolei Północnokaukaskiej.
Pudło każdej z sekcji elektrowozu ВЛ85 spoczywa na trzech wózkach dwuosiowych, siły pociągowe i hamowania od których są przenoszone na pudła przy pomocy skośnych cięgien (jak w ВЛ15) – zamiast jak dawniej przyjęto, czopów skrętu; takie rozwiązanie teoretycznie zmniejsza skłonność do rolowania. Wózek ma długość 4700 mm, szerokość 2830 mm, bazę (rozstaw osi) 2900 mm, masa wraz z silnikami trakcyjnymi 22143 kg; szerszy opis i rysunek
http://poezdvl.com/vl85/vl85_03.html
Wózek środkowy ma możliwość przesuwu poprzecznego w czasie przejazdu przez łuki. Dzieje się to poprzez zmianę długości i położenia sworzni, przenoszących część ciężaru pudła na środkowy wózek. Każda podpórka pudła na środkowym wózku składa się z dwóch sworzni i jednej sprężyny walcowej -vide rysunek nr 2.12 : http://poezdvl.com/vl85/vl85_05.html
Taka konstrukcja została zbadana na makietowej sekcji sześcioosiowej w roku 1981 na szlaku Белореченская — Майкоп (Biełorieczienskaja – Majkop) Kolei Północnokaukaskiej.
Rozważania teoretyczne przeprowadzone w instytucie ВЭлНИИ wykazały, że pojazd z układem osi
Bo'Bo'Bo' będzie miał mniejsze zużycie obręczy kół w łukach oraz będzie podlegał mniejszym siłom bocznym od pojazdu z układem osi Co'Co'. Doświadczenia potwierdziły te hipotezy.
Część mechaniczna elektrowozu ВЛ85 jest tak zaprojektowana, ze jego pudła można ustawić zarówno na wózkach z silnikami zawieszonymi za nos (na osiach zestawów kołowych) jak i na wózkach z silnikami odsprężynowanymi (zamontowanymi na wózkach).
W każdej sekcji elektrowozu znajduje się transformator trakcyjny ОНДЦЭ-10000/25-82УХЛ2 [ONDCE-10000/25-82UChŁ2] o mocy nominalnej 7100 kVA i trzy przekształtniki (prostowniko-inwertory) ВИП-4000 [WIP-4000], w trybie trakcji przekształcające prąd jednofazowy w prąd stały z ciągłą (w sensie nieskokową) regulacją napięcia, a w trybie hamowania rekuperacyjnego (odzyskowego) – zamieniające prąd stały w zmienny o częstotliwości 50 Hz. Transformator ma jedno uzwojenie pierwotne (po rosyjsku nazywane „sieciowe” bo zasilane z sieci trakcyjnej), trzy grupy wtórnych uzwojeń trakcyjnych, każda złożona z dwóch sekcji (prąd nominalny 1700 A, napięcie 1260 V), uzwojenie potrzeb własnych (napięcia 630 v, 405 V i 225 V, prąd nominalny 650 A) i uzwojenie wzbudzenia silników trakcyjnych (prąd nominalny 650 A, napięcie 270 V).
Chłodzenie transformatora jest olejowo-powietrzne z obiegiem wymuszonym, masa 9900 kg.
Dokładniejszy opis transformatora http://poezdvl.com/vl85/vl85_19.html
Każdy przekształtnik trakcyjny zasila dwa silniki trakcyjne połączone równolegle, umieszczone na jednym wózku.
Przekształtnik ВИП-4000 jest podobny do przekształtnika ВИП1-2200М elektrowozu ВЛ80Р, ale w ВИП-4000 zastosowano mocniejsze tyrystory Т353-800 28 klasy, z dopuszczalnym prądem diod zaporowych 490 A. Łącznie przekształtnik zawiera 80 zaworów. Przekształtnik w loku ВЛ85-001 jest sterowany blokiem БУВИП-113 [BUWIP-113], a w loku ВЛ85-002 - БУВИП-133 [BUWIP-133], opartym na mikroelektronice.
Doświadczalne elektrowozy ВЛ85 mają takie same zestawy napędowe (w dosłownym tłumaczeniu z rosyjskiego „bloki kołowo-silnikowe” - колёсно-моторные блоки) jak i w ВЛ80т, ВЛ80с i ВЛ80р [WŁ80T, WŁ80S, WŁ80R]: silniki trakcyjne НБ418К6 [NB418K6], przekładnie o przełożeniu 4,19, koła o średnicy 1250 mm. Mianowicie w czasie budowy pierwszych dwóch ВЛ85 nie były jeszcze gotowe przeznaczone dla nich silniki НБ-514 [NB-514] oraz nie były rozstrzygnięte problemy zawieszenia silników.
Na każdej sekcji elektrowozu jest zamontowany odbierak prądu Л-13У1 [Ł-13U1], wyłącznik główny ВОВ25-4МУХЛ1 [WOW25-4MUChŁ1], nastawnik КМ-87, dwie połączone szeregowo baterie akumulatorów 21-НК-125 [21-NK-125], kontaktory pneumatyczne i elektryczne.
Na elektrowozie przewidziano sterowanie automatyczne, zapewniające w trybie trakcji rozruch z zadanym natężeniem prądu do zadanej prędkości, po czym utrzymanie zadanej prędkości, a trybie hamowania rekuperacyjnego – przyhamowywanie, utrzymanie stałej siły hamowania w trybie hamowania do zatrzymania oraz prędkości zadanej na zjeździe po spadku. Realizuje to tzw. блок автоматического управления БАУ-2 ('blok sterowania automatycznego', typ BAU-2).
Do napędu maszyn pomocniczych (wentylatorów, sprężarek) i jako rozszczepiacze faz stosowane są trójfazowe silniki asynchroniczne АНЭ-225L4УХЛ2 [ANE-225L4UChŁ2] produkowane przez Владимирский электромоторный завод (Władimirskij eliektromotornyj zawod, czyli Włodzimierski Zakład Silników Elektrycznych' – obecnie spółka z o.o., zazwyczaj określana skrótem ООО «ПК «ВЭМЗ» [OOO PK VEMZ] , adres: 600009, Россия, г. Владимир , ул. Электрозаводская, 5 ; strona: http://www.vemp.ru/?try=1 );
każda sekcja ma 5 takich silników do napędu wentylatorów i jeden do napędu sprężarki.
Pierwsze silniki wypróbowano w warunkach normalnej eksploatacji na elektrowozach serii ВЛ80с.
Wyposażenie elektryczne elektrowozu ВЛ85 jest montowane poprzecznie, w układzie blokowym. To pozwoliło lepiej wykorzystać przestrzeń komory wysokiego napięcia i zapewnić wygodny dostęp do urządzeń.
Pierwsze elektrowozy ВЛ85 mają prędkości trybu godzinnego, długotrwałego i konstrukcyjną (110 km/h) takie same jak ВЛ80т , ВЛ80с i ВЛ80р [WŁ80t, WŁ80s, WŁ80r] przy półtorakrotnie wyższej sile na haku.
Państwowa komisja oceny prac doświadczalno-konstrukcyjnych oceniła prototypowe loki nr 001 i 002 jako wyroby wyższej kategorii jakości (w oryginale: ...электровоз ВЛ85 может быть отнесен к высшей категории качества) i zaleciła wyprodukować w roku 1985 przedseryjną partię pięciu sztuk, a od 1986 r. ruszyć z produkcją seryjną. Tak też zrobiono.
Lokomotywy partii przedseryjnej już otrzymały silniki trakcyjne НБ-514 (współzamienne z НБ-418К6 montażowo, ale innej konstrukcji i większej o 6% mocy). Silnik НБ-514 mają w stosunku do НБ-418К6 zmienioną konstrukcję mocowania cewek biegunów dodatkowych i izolację klasy F o zwiększonym przewodnictwie cieplnym i podwyższoną odpornością na wilgoć; ponadto НБ-514 ma w stosunku do starszych typów czterokrotnie obniżony opór aerodynamiczny kanałów wentylacyjnych, co pozwoliło dwukrotnie (wobec starszych serii elektrowozów) zmniejszyć liczbę wentylatorów na lokomotywie. Na starszych typach lokomotyw aparatura siłowa i silniki miały osobne wentylatory, natomiast na ВЛ85 jest szeregowy przepływ powietrza: Powietrze z wentylatora najpierw chłodzi przekształtnik ВИП, a potem struga powietrza rozdziela się na dławik przeciwpulsacyjny (Сглаживающий реактор РС-78 http://poezdvl.com/vl85/vl85_21.html ) i silniki trakcyjne. Transformator główny ma własny wentylator.
Produkcja i eksploatacja:
W latach 1983 -1994 wyprodukowano 270 maszyn.
Zdecydowana większość jest czynna, aczkolwiek kilka zostało skreślonych (przeważnie ok. 2006 roku, po pożarach albo zderzeniach). Obecnie prawie wszystkie eksploatuje Kolej Wschodniosyberyjska (Восточно-Сибирская железная дорога), stacjonują z zasady w lokomotywowni ТЧЭ-2 Нижнеудинск (TCzE2 Niżnieudińsk).
Niektóre maszyny niegdyś pracowały także w innych lokomotywowniach Kolei Wschodniosyberyjskiej (np. nr 003, 011, 038, 039, 153, 170, 172, 174, 193, 204, 244 w Улан-Удэ 'Ułan Ude' , nry 128, 136 w Irkucku Rozrządowym, nr 242 w Тайшет 'Tajszet', 118 -w Wichoriewce Вихоревка) .
Niektóre lokomotywy miała na stanie Kolej Krasnojarska (Красноярская железная дорога), przy czym numery 008, 010, 042, 061, 075, 076, 083, 089, 184 i 222 stacjonowały w lokomotywowni ТЧЭ-3 Иланская (TCzE-3 Iłanskaja), a 012, 021, 028, 032 i 076 w ТЧЭ-7 Абакан-II (TCzE-7 Abakan Drugi).
Ciekawym przypadkiem jest ВЛ85-076 (rok produkcji 1988) – został rozpięty, sekcja А stacjonuje w ТЧ-2 ВСИБ Нижнеудинск (lokomotywownia TCz-2 Niżnieudinsk), a sekcja Б w ТЧ-7 КЯР Абакан (Abakan, Kolej Krasnojarska):
http://trainpix.org/vehicle.php?vid=19240 -i to jest chyba jedyny czynny „byk” poza Koleją Wschodniosyberyjską.
Poza Koleją Wschodniosyberyjską na dzień 24. lipca 2014 r. nie znalazłem żadnej czynnej kompletnej maszyny; Trainpix wykazał tylko takie maszyny, które nigdy w życiu nie miały przydziału na Kolei Wschodniosyberyjskiej:
012 – rok prod. 1986; pracowała w Abakanie, skreślona http://trainpix.org/vehicle.php?vid=27956
075 -rocznik 1988, skreślona -depo Iłanskaja http://trainpix.org/vehicle.php?vid=27957
083 - -rocznik 1988, skreślona -depo Iłanskaja http://trainpix.org/vehicle.php?vid=49054
W ogóle na Trainpixie nie ma śladu po nrze 150. Na stronce http://www.malcev.net/depo/
znalazłem informację, że sekcja A tej lokomotwy jest skreślona, i że pozostała sekcja B jest odstawiona – w oryginale:
Номер ВЛ85-150
Местонахождение Россия
Примечание секция 150А списана
Состояние Нерабочий
Дата 10.03.03
DANE TECHNICZNE za http://scado.narod.ru/th/th_e_vl85.htm :
Jeżeli jakiś parametr ma dwie wartości, to:
1). -dotyczy ВЛ85-001 i 002 ; 2). dot. ВЛ85-003 i dalszych
Dane ogólne:
Prąd zasilania jednofazowy 25 kV
Przeznaczenie Ruch towarowy
Układ osi 2 * (Bo'Bo'Bo')
Masa napędna (t) 288 ------
masa z 2/3 zapasu piasku (t) ------- 276
Nacisk osi (T) 24 23
Prędkość konstrukcyjna (km/h) 110
Minimalny promień łuku toru (m) przy prędkości 10 km/h - 125
Osiągi długotrwałe (Длительный режим )
Siła na haku (kG) 67280
Prędkość (km/h) 53.6 50
Odpowiednia moc na haku (KM) 12170 12450
Moc na wałach silników (kW) 9400
Ogólny współczynnik sprawności energetycznej 86%
Osiągi godzinne (Часовой режим)
Siła na haku (kG) 74000
Prędkość (km/h) 51.6 49.1
Odpowiednia moc na haku (KM) 12920 13445
Moc na wałach silników (kW) 10000
Konstrukcja
Budowa pudła Na ostoi (ramowa)
Hamulec elektryczny rekuperacyjny
Maksymalna siła hamowania (kG) 64900
Transformator ОНДЦЭ-10000/25-82УХЛ2
Nastawnik КМ-87
Odbierak prądu -pantograf Л-13У1 Л-1У1-01
Możliwość trakcji ukrotnionej NIE TAK
Długość między osiami sprzęgów (mm) 45000
Szerokość pudła (mm) 3240
Wysokość z pantografem (mm) 5100 - 7000
Części biegowe i napędowe
Przełożenie przekładni napędowej 4.19 4.19
Silniki trakcyjne НБ-418К6 НБ-514
Rodzaj silników trakcyjnych: komutatorowe
Zawieszenie silników trakcyjnych - Na osiach zestawów kołowych
Napęd zestawów kołowych - indywidualny
Prowadzenie maźnic - bezwidłowe
Koła: obręczowe
Średnica kół (mm) 1250
Silnik trakcyjny НБ-514
Masa (kg) 4280
Napięcie nominalne (V) 980
Godzinne: Trwałe (Длительный режим):
Moc (kW) 835 780
Prąd (А) 905 843
Obroty wirnika (obr./min.) 905 925
FILMY:
ВЛ85 z cysternami, na popychu ВЛ80Р(Наливной с ВЛ85 и толкачом ВЛ80Р) http://www.youtube.com/watch?v=YVvlfLYewWM
Odjazd ze stacji Bolszoj Ług w kabinie WŁ85-212 (В кабине ВЛ85 212 Отправляемся со ст Большой Луг): http://www.youtube.com/watch?v=KePrM7EVD0w
Oficjalny film RŻD -organizacja pracy drużyn trakcyjnych (Организация работы локомотивных бригад ОАО РЖД, для машинистов и их помошников):
http://www.youtube.com/watch?v=d4M-f9xg3Kc
Potocznie nazywany бык (byk) ze względu na charakterystyczny wygląd i duże rozmiary lub «выпрямитель кривых» (czyt. 'wypriamitiel' kriwych' – prostownik krzywych) ze względu na znaczną długość
Genezę konstrukcji i budowę elektrowozu ВЛ85 przedstawiam według książki: Вита́лий Алекса́ндрович Ра́ков «Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985», Moskwa, Транспорт, 1990 (Rozdział III/4), na której zresztą bazuje i opis tego loka w Wikipedii.
Zainteresowanym dokładnym opisem budowy, po rosyjsku, z rysunkami i instrukcją obsługi polecam stronę http://poezdvl.com/vl85/index.html
Schemat rozmieszczenia aparatury w pudle lokomotywy (autor Vivan 755) jest w Wikipedii -strona http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%9B85 w ok. 1/3 wysokości od góry.
Tłumaczę opis symboli:
1- blok aparatów niskiego napięcia (przkształtniki, sterowanie automatyczne itp.)
2- sprężarka z silnikiem
3- blok aparatów maszyn pomocniczych
4 – odbierak prądu
5 – wyłącznik główny
6 – główne zbiorniki powietrza
7 – cięgno trakcyjne
8 – silnik trakcyjny
ББР ['BBR'] – blok oporników balastowych [pewnie do hamowania oporowego]
МВ ['MW'] – wentylator
ВИП [WIP] – przekształtnik trakcyjny (prostownikoinwertor)
БСА ['BSA'] – blok aparatów silnoprądowych
Wszystkie elektrowozy towarowe budowane dla SŻD przed 1983 rokiem były sześcio- albo ośmioosiowe. Dla bardzo ciężkich składów istniała możliwość trakcji ukrotnionej dwoma elektrowozami ВЛ80С, czyli w sumie mieliśmy 16 osi napędzanych sterowanych przez jednego maszynistę. W elektrowozach serii ВЛ80С wyprodukowanych od drugiej połowy roku 1983 doszła jeszcze możliwość sterowania trzema sekcjami przez jednego maszynistę. (czyli 12 osi), tak jak to jest możliwe także w lokomotywach prądu stałego serii ВЛ11. Praca trzech sekcji pochodzących z lokomotyw dwuczłonowych jest niewygodna, ponieważ nie ma możliwości przejścia wewnątrz wzdłuż całej lokomotywy. Ponadto mamy jedną zbędną kabinę wraz z całym kosztownym wyposażeniem. Ponieważ lokomotywa dwuczłonowa dwunastoosiowa jest tańsza w produkcji i naprawach niż trzy sekcje czteroosiowe każda z kabiną, ВЭлНИИ (Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения – Wszechzwiązkowy Instytut Naukowo-Badawczy i Projektowo-Konstrukcyjny Budowy Elektrowozów, założony w 1958 r., obecnie działa pod nazwą Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения , tj. Wszechrosyjski... itd., w formie giełdowej spółki akcyjnej, mieści się w Nowoczerkasku; oficjalna strona http://www.velnii.ru/ ), opracował projekt elektrowozu dwuczłonowego dwunastoosiowego na prąd zmienny.
Projektowaniem kierował zastępca dyrektora ВЭлНИИ -В. Я. Свердлов [W. Ja. Swierdłow]
Na podstawie tego projektu НЭВЗ (czyli «Новочерка́сский электровозострои́тельный завод» -”Nowoczierkasskij eliektrowozostroitielnyj zawod” -Zakład Budowy Elektrowozów w Nowoczerkasku, obecnie sp. z o.o. pod pełną nazwą ООО "Производственная компания «Новочерка́сский электровозострои́тельный завод» , strona http://www.nevz.com/ )
w maju 1983 r. zbudował próbny elektrowóz, oznaczony ВЛ85-001 (gdzie litery WŁ oznaczają Władimir Lenin). Obecnie maszyna ta jest czynna, stacjonuje -jak całe życie po zakońćzeniu badań w lokomotywowni ТЧЭ-2 Нижнеудинск (TczE2-Niżnieudinsk) Kolei Wschodniosyberyjskiej:
http://trainpix.org/vehicle.php?vid=18319
Tu mamy fotkę przed fabryką (z archiwum instytutu ВЭлНИИ) http://trainpix.org/photo/48449/
tu już 1984 rok na torach doświadczalnych w Szczerbince http://trainpix.org/photo/95204/
a tu – niedziela 20. marca 2011 r. na szlaku Чита-II - Антипиха (Czyta II. - Antipicha) w Kraju Zabajkalskim: http://trainpix.org/photo/31513/
W tym samym roku z fabryki wyjechał drugi elektrowóz -ВЛ85-002 -też czynny, też cały czas pracuje w tym samym depo co nr 001:
http://trainpix.org/vehicle.php?vid=18320
Tu mamy nr 002 w ЭК ВНИИЖТ Щербинка (ośrodek badawczy w Szczerbince) http://trainpix.org/photo/95205/ ,
a tu -w niedziele 7. lipca 2013 jedzie szlakiem Красноярск-Восточный - Сорокино (Krasnojarsk Wschodni – Sorokino) http://trainpix.org/photo/66757/ .
Projektowanie i budowa elektrowozu ВЛ85 były poprzedzone długotrwałymi rozważaniami specjalistów trakcyjników, jakie typy elektrowozów będą budowane w dwunastej pięciolatce (186-1990 r.) i potem. Występowały dwa zasadnicze poglądy. Pierwszy – że dla ruchu towarowego należy budować wyłącznie sekcje czteroosiowe i z nich w zależności od brutta pociągu i profilu szlaku zestawiać ad hoc takie lokomotywy, jak potrzeba, nawet odpinając zbędną sekcję jak pociąg wjedzie na bardziej poziomy odcinek. Drugi pogląd głosił, że należy dysponować lokomotywami złożonymi tak z sekcji sześcioosiowych jak i czteroosiowych, ale z wykorzystaniem jednego typu silników trakcyjnych, zestawów kołowych, przekładni trakcyjnych i urządzeniach sterowniczych- tak, zęby w razie konieczności można było łączyć ze sobą sekcje o różnej liczbie osi, tak, ze dałby się zestawić lokomotywę o dolnej parzystej liczbie osi od 8 do 18. ВЛ85 zestawiony z dwóch sekcji sześcioosiowych jest częściową realizacją drugiej koncepcji. Jego długość w osiach sprzęgów wynosi 45000 mm, podczas gdy trzy sekcje ВЛ80С mają 49260 mm, czyli przeszło 4 metry więcej.
Dwa elektrowozy doświadczalne przeszły próby na okrężnym torze НЭВЗ, potem badania trakcyjno-energetyczne na torze doświadczalnym ВНИИЖТ w Szczerbince, dynamiczne oraz oddziaływania na tor na szlaku Белореченская - Майкоп (Biełorieczeńska – Majkop Kolei Północnokaukaskiej - Северо-Кавказская железная дорога). Badania eksploatacyjne odbywały się na liniach: Мариинск — Красноярск — Тайшет (Mariinsk – Krasnojarsk – Tajszet), Абакан - Тайшет — Лена (Abakan – Tajszet - Lena) oraz na Kolei Północnokaukaskiej.
Pudło każdej z sekcji elektrowozu ВЛ85 spoczywa na trzech wózkach dwuosiowych, siły pociągowe i hamowania od których są przenoszone na pudła przy pomocy skośnych cięgien (jak w ВЛ15) – zamiast jak dawniej przyjęto, czopów skrętu; takie rozwiązanie teoretycznie zmniejsza skłonność do rolowania. Wózek ma długość 4700 mm, szerokość 2830 mm, bazę (rozstaw osi) 2900 mm, masa wraz z silnikami trakcyjnymi 22143 kg; szerszy opis i rysunek
http://poezdvl.com/vl85/vl85_03.html
Wózek środkowy ma możliwość przesuwu poprzecznego w czasie przejazdu przez łuki. Dzieje się to poprzez zmianę długości i położenia sworzni, przenoszących część ciężaru pudła na środkowy wózek. Każda podpórka pudła na środkowym wózku składa się z dwóch sworzni i jednej sprężyny walcowej -vide rysunek nr 2.12 : http://poezdvl.com/vl85/vl85_05.html
Taka konstrukcja została zbadana na makietowej sekcji sześcioosiowej w roku 1981 na szlaku Белореченская — Майкоп (Biełorieczienskaja – Majkop) Kolei Północnokaukaskiej.
Rozważania teoretyczne przeprowadzone w instytucie ВЭлНИИ wykazały, że pojazd z układem osi
Bo'Bo'Bo' będzie miał mniejsze zużycie obręczy kół w łukach oraz będzie podlegał mniejszym siłom bocznym od pojazdu z układem osi Co'Co'. Doświadczenia potwierdziły te hipotezy.
Część mechaniczna elektrowozu ВЛ85 jest tak zaprojektowana, ze jego pudła można ustawić zarówno na wózkach z silnikami zawieszonymi za nos (na osiach zestawów kołowych) jak i na wózkach z silnikami odsprężynowanymi (zamontowanymi na wózkach).
W każdej sekcji elektrowozu znajduje się transformator trakcyjny ОНДЦЭ-10000/25-82УХЛ2 [ONDCE-10000/25-82UChŁ2] o mocy nominalnej 7100 kVA i trzy przekształtniki (prostowniko-inwertory) ВИП-4000 [WIP-4000], w trybie trakcji przekształcające prąd jednofazowy w prąd stały z ciągłą (w sensie nieskokową) regulacją napięcia, a w trybie hamowania rekuperacyjnego (odzyskowego) – zamieniające prąd stały w zmienny o częstotliwości 50 Hz. Transformator ma jedno uzwojenie pierwotne (po rosyjsku nazywane „sieciowe” bo zasilane z sieci trakcyjnej), trzy grupy wtórnych uzwojeń trakcyjnych, każda złożona z dwóch sekcji (prąd nominalny 1700 A, napięcie 1260 V), uzwojenie potrzeb własnych (napięcia 630 v, 405 V i 225 V, prąd nominalny 650 A) i uzwojenie wzbudzenia silników trakcyjnych (prąd nominalny 650 A, napięcie 270 V).
Chłodzenie transformatora jest olejowo-powietrzne z obiegiem wymuszonym, masa 9900 kg.
Dokładniejszy opis transformatora http://poezdvl.com/vl85/vl85_19.html
Każdy przekształtnik trakcyjny zasila dwa silniki trakcyjne połączone równolegle, umieszczone na jednym wózku.
Przekształtnik ВИП-4000 jest podobny do przekształtnika ВИП1-2200М elektrowozu ВЛ80Р, ale w ВИП-4000 zastosowano mocniejsze tyrystory Т353-800 28 klasy, z dopuszczalnym prądem diod zaporowych 490 A. Łącznie przekształtnik zawiera 80 zaworów. Przekształtnik w loku ВЛ85-001 jest sterowany blokiem БУВИП-113 [BUWIP-113], a w loku ВЛ85-002 - БУВИП-133 [BUWIP-133], opartym na mikroelektronice.
Doświadczalne elektrowozy ВЛ85 mają takie same zestawy napędowe (w dosłownym tłumaczeniu z rosyjskiego „bloki kołowo-silnikowe” - колёсно-моторные блоки) jak i w ВЛ80т, ВЛ80с i ВЛ80р [WŁ80T, WŁ80S, WŁ80R]: silniki trakcyjne НБ418К6 [NB418K6], przekładnie o przełożeniu 4,19, koła o średnicy 1250 mm. Mianowicie w czasie budowy pierwszych dwóch ВЛ85 nie były jeszcze gotowe przeznaczone dla nich silniki НБ-514 [NB-514] oraz nie były rozstrzygnięte problemy zawieszenia silników.
Na każdej sekcji elektrowozu jest zamontowany odbierak prądu Л-13У1 [Ł-13U1], wyłącznik główny ВОВ25-4МУХЛ1 [WOW25-4MUChŁ1], nastawnik КМ-87, dwie połączone szeregowo baterie akumulatorów 21-НК-125 [21-NK-125], kontaktory pneumatyczne i elektryczne.
Na elektrowozie przewidziano sterowanie automatyczne, zapewniające w trybie trakcji rozruch z zadanym natężeniem prądu do zadanej prędkości, po czym utrzymanie zadanej prędkości, a trybie hamowania rekuperacyjnego – przyhamowywanie, utrzymanie stałej siły hamowania w trybie hamowania do zatrzymania oraz prędkości zadanej na zjeździe po spadku. Realizuje to tzw. блок автоматического управления БАУ-2 ('blok sterowania automatycznego', typ BAU-2).
Do napędu maszyn pomocniczych (wentylatorów, sprężarek) i jako rozszczepiacze faz stosowane są trójfazowe silniki asynchroniczne АНЭ-225L4УХЛ2 [ANE-225L4UChŁ2] produkowane przez Владимирский электромоторный завод (Władimirskij eliektromotornyj zawod, czyli Włodzimierski Zakład Silników Elektrycznych' – obecnie spółka z o.o., zazwyczaj określana skrótem ООО «ПК «ВЭМЗ» [OOO PK VEMZ] , adres: 600009, Россия, г. Владимир , ул. Электрозаводская, 5 ; strona: http://www.vemp.ru/?try=1 );
każda sekcja ma 5 takich silników do napędu wentylatorów i jeden do napędu sprężarki.
Pierwsze silniki wypróbowano w warunkach normalnej eksploatacji na elektrowozach serii ВЛ80с.
Wyposażenie elektryczne elektrowozu ВЛ85 jest montowane poprzecznie, w układzie blokowym. To pozwoliło lepiej wykorzystać przestrzeń komory wysokiego napięcia i zapewnić wygodny dostęp do urządzeń.
Pierwsze elektrowozy ВЛ85 mają prędkości trybu godzinnego, długotrwałego i konstrukcyjną (110 km/h) takie same jak ВЛ80т , ВЛ80с i ВЛ80р [WŁ80t, WŁ80s, WŁ80r] przy półtorakrotnie wyższej sile na haku.
Państwowa komisja oceny prac doświadczalno-konstrukcyjnych oceniła prototypowe loki nr 001 i 002 jako wyroby wyższej kategorii jakości (w oryginale: ...электровоз ВЛ85 может быть отнесен к высшей категории качества) i zaleciła wyprodukować w roku 1985 przedseryjną partię pięciu sztuk, a od 1986 r. ruszyć z produkcją seryjną. Tak też zrobiono.
Lokomotywy partii przedseryjnej już otrzymały silniki trakcyjne НБ-514 (współzamienne z НБ-418К6 montażowo, ale innej konstrukcji i większej o 6% mocy). Silnik НБ-514 mają w stosunku do НБ-418К6 zmienioną konstrukcję mocowania cewek biegunów dodatkowych i izolację klasy F o zwiększonym przewodnictwie cieplnym i podwyższoną odpornością na wilgoć; ponadto НБ-514 ma w stosunku do starszych typów czterokrotnie obniżony opór aerodynamiczny kanałów wentylacyjnych, co pozwoliło dwukrotnie (wobec starszych serii elektrowozów) zmniejszyć liczbę wentylatorów na lokomotywie. Na starszych typach lokomotyw aparatura siłowa i silniki miały osobne wentylatory, natomiast na ВЛ85 jest szeregowy przepływ powietrza: Powietrze z wentylatora najpierw chłodzi przekształtnik ВИП, a potem struga powietrza rozdziela się na dławik przeciwpulsacyjny (Сглаживающий реактор РС-78 http://poezdvl.com/vl85/vl85_21.html ) i silniki trakcyjne. Transformator główny ma własny wentylator.
Produkcja i eksploatacja:
W latach 1983 -1994 wyprodukowano 270 maszyn.
Zdecydowana większość jest czynna, aczkolwiek kilka zostało skreślonych (przeważnie ok. 2006 roku, po pożarach albo zderzeniach). Obecnie prawie wszystkie eksploatuje Kolej Wschodniosyberyjska (Восточно-Сибирская железная дорога), stacjonują z zasady w lokomotywowni ТЧЭ-2 Нижнеудинск (TCzE2 Niżnieudińsk).
Niektóre maszyny niegdyś pracowały także w innych lokomotywowniach Kolei Wschodniosyberyjskiej (np. nr 003, 011, 038, 039, 153, 170, 172, 174, 193, 204, 244 w Улан-Удэ 'Ułan Ude' , nry 128, 136 w Irkucku Rozrządowym, nr 242 w Тайшет 'Tajszet', 118 -w Wichoriewce Вихоревка) .
Niektóre lokomotywy miała na stanie Kolej Krasnojarska (Красноярская железная дорога), przy czym numery 008, 010, 042, 061, 075, 076, 083, 089, 184 i 222 stacjonowały w lokomotywowni ТЧЭ-3 Иланская (TCzE-3 Iłanskaja), a 012, 021, 028, 032 i 076 w ТЧЭ-7 Абакан-II (TCzE-7 Abakan Drugi).
Ciekawym przypadkiem jest ВЛ85-076 (rok produkcji 1988) – został rozpięty, sekcja А stacjonuje w ТЧ-2 ВСИБ Нижнеудинск (lokomotywownia TCz-2 Niżnieudinsk), a sekcja Б w ТЧ-7 КЯР Абакан (Abakan, Kolej Krasnojarska):
http://trainpix.org/vehicle.php?vid=19240 -i to jest chyba jedyny czynny „byk” poza Koleją Wschodniosyberyjską.
Poza Koleją Wschodniosyberyjską na dzień 24. lipca 2014 r. nie znalazłem żadnej czynnej kompletnej maszyny; Trainpix wykazał tylko takie maszyny, które nigdy w życiu nie miały przydziału na Kolei Wschodniosyberyjskiej:
012 – rok prod. 1986; pracowała w Abakanie, skreślona http://trainpix.org/vehicle.php?vid=27956
075 -rocznik 1988, skreślona -depo Iłanskaja http://trainpix.org/vehicle.php?vid=27957
083 - -rocznik 1988, skreślona -depo Iłanskaja http://trainpix.org/vehicle.php?vid=49054
W ogóle na Trainpixie nie ma śladu po nrze 150. Na stronce http://www.malcev.net/depo/
znalazłem informację, że sekcja A tej lokomotwy jest skreślona, i że pozostała sekcja B jest odstawiona – w oryginale:
Номер ВЛ85-150
Местонахождение Россия
Примечание секция 150А списана
Состояние Нерабочий
Дата 10.03.03
DANE TECHNICZNE za http://scado.narod.ru/th/th_e_vl85.htm :
Jeżeli jakiś parametr ma dwie wartości, to:
1). -dotyczy ВЛ85-001 i 002 ; 2). dot. ВЛ85-003 i dalszych
Dane ogólne:
Prąd zasilania jednofazowy 25 kV
Przeznaczenie Ruch towarowy
Układ osi 2 * (Bo'Bo'Bo')
Masa napędna (t) 288 ------
masa z 2/3 zapasu piasku (t) ------- 276
Nacisk osi (T) 24 23
Prędkość konstrukcyjna (km/h) 110
Minimalny promień łuku toru (m) przy prędkości 10 km/h - 125
Osiągi długotrwałe (Длительный режим )
Siła na haku (kG) 67280
Prędkość (km/h) 53.6 50
Odpowiednia moc na haku (KM) 12170 12450
Moc na wałach silników (kW) 9400
Ogólny współczynnik sprawności energetycznej 86%
Osiągi godzinne (Часовой режим)
Siła na haku (kG) 74000
Prędkość (km/h) 51.6 49.1
Odpowiednia moc na haku (KM) 12920 13445
Moc na wałach silników (kW) 10000
Konstrukcja
Budowa pudła Na ostoi (ramowa)
Hamulec elektryczny rekuperacyjny
Maksymalna siła hamowania (kG) 64900
Transformator ОНДЦЭ-10000/25-82УХЛ2
Nastawnik КМ-87
Odbierak prądu -pantograf Л-13У1 Л-1У1-01
Możliwość trakcji ukrotnionej NIE TAK
Długość między osiami sprzęgów (mm) 45000
Szerokość pudła (mm) 3240
Wysokość z pantografem (mm) 5100 - 7000
Części biegowe i napędowe
Przełożenie przekładni napędowej 4.19 4.19
Silniki trakcyjne НБ-418К6 НБ-514
Rodzaj silników trakcyjnych: komutatorowe
Zawieszenie silników trakcyjnych - Na osiach zestawów kołowych
Napęd zestawów kołowych - indywidualny
Prowadzenie maźnic - bezwidłowe
Koła: obręczowe
Średnica kół (mm) 1250
Silnik trakcyjny НБ-514
Masa (kg) 4280
Napięcie nominalne (V) 980
Godzinne: Trwałe (Длительный режим):
Moc (kW) 835 780
Prąd (А) 905 843
Obroty wirnika (obr./min.) 905 925
FILMY:
ВЛ85 z cysternami, na popychu ВЛ80Р(Наливной с ВЛ85 и толкачом ВЛ80Р) http://www.youtube.com/watch?v=YVvlfLYewWM
Odjazd ze stacji Bolszoj Ług w kabinie WŁ85-212 (В кабине ВЛ85 212 Отправляемся со ст Большой Луг): http://www.youtube.com/watch?v=KePrM7EVD0w
Oficjalny film RŻD -organizacja pracy drużyn trakcyjnych (Организация работы локомотивных бригад ОАО РЖД, для машинистов и их помошников):
http://www.youtube.com/watch?v=d4M-f9xg3Kc
Romek_L